JP2003317492A - Memory for two-stage sensing amplifier with additional load element - Google Patents

Memory for two-stage sensing amplifier with additional load element

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JP2003317492A
JP2003317492A JP2002296618A JP2002296618A JP2003317492A JP 2003317492 A JP2003317492 A JP 2003317492A JP 2002296618 A JP2002296618 A JP 2002296618A JP 2002296618 A JP2002296618 A JP 2002296618A JP 2003317492 A JP2003317492 A JP 2003317492A
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JP
Japan
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voltage
data
load element
memory
current
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Application number
JP2002296618A
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Japanese (ja)
Inventor
Yu-Ming Hsu
佑 銘 許
Ling-Chang Hu
凌 彰 胡
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eMemory Technology Inc
Original Assignee
eMemory Technology Inc
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    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C16/00Erasable programmable read-only memories
    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
    • G11C16/26Sensing or reading circuits; Data output circuits
    • G11C16/28Sensing or reading circuits; Data output circuits using differential sensing or reference cells, e.g. dummy cells

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a memory capable of reading data fast and accurately by increasing an operation margin and improving a reading speed and to provide a method for operating the memory. <P>SOLUTION: This memory includes at least one or more memory cells having a data end for providing a data current; a sensing element connected to the data end and having comparison ends for generating a data signal on the basis of a voltage difference with a reference current; a first load element connected to a first comparison end of the sensing element and having a first end for generating voltage; and a second load element connected to the first comparison end of the sensing element to be enabled or disabled. When the second load element is enabled, the second load element generates voltage on the basis of current inputted to a second end, and when the second load element is disabled, the second load element stops the input of the current. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、不揮発性メモリ
に関し、特にデータを読取る場合、付加ロード素子を利
用してメモリを一時的に加速し、さらに該ロード素子を
無効にしてデータの読取る感度と余裕を確保するメモリ
及びその方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-volatile memory, and particularly when reading data, the sensitivity is increased by temporarily accelerating the memory by using an additional load element and further invalidating the load element. The present invention relates to a memory for ensuring a margin and a method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】情報社会の発展に伴い、大量のデータ、
情報、もしくは技術、知識などはディジタルデータの形
式によって整理し保存されるようになった。よってディ
ジタルデータを保存するメモリは、情報産業における研
究開発の重点となっている。特に、フラッシュメモリは
不揮発性の方式でディジタルデータを保存することがで
き、また電子を応用する方式で高速アクセスを達成する
ことができる。即ち、一般のハードディスクのように機
械的動作を必要とせず、データを保存することができる
ため、最も重要な不揮発性メモリデバイスの一となって
いる。
2. Description of the Related Art With the development of the information society, a large amount of data,
Information, technology, knowledge, etc. are now organized and stored in the form of digital data. Therefore, the memory for storing digital data has become an important point for research and development in the information industry. In particular, the flash memory can store digital data in a non-volatile manner, and can achieve high-speed access in an electronic application manner. That is, it is one of the most important non-volatile memory devices because it can store data without requiring mechanical operation unlike a general hard disk.

【0003】図1は従来のメモリ10の回路図である。
図示によれば、メモリ10は直流電源Vddでバイアス
する。また複数のメモリセル(図1においては、二つの
メモリセル11A、11Bのみを開示して代表とする)
と、二つのロード分離素子12A、12Bと、センシン
グ素子SA1と、ロード素子としての二つのp型金属酸
化膜半導体トランジスタTa1、Ta3と、及び参考素
子としてのp型金属酸化膜トランジスタTa7とを有す
る。メモリセル11A、11Bは、それぞれフローティ
ングゲートを有する金属酸化膜半導体トランジスタMa
1、Ma2によってデータを保存し、トランジスタTA
1、TA2によってメモリセルへのアクセスをそれぞれ
制御する。該トランジスタMa1、Ma2、TA1、T
A2のゲートは、それぞれ制御電圧Vma1、Vma
2、Vd1、Vd2によってそれぞれのトランジスタの
導電、及び遮断を制御する。また、ゲート以外にメモリ
セル11AのトランジスタTA1は、一端がトランジス
タMa1に電気的に接続し、他端がメモリセル11Aの
データ端となり、ロード分離素子12Aとともにノード
Na5に電気的に接続する。同様にメモリセル11Bの
トランジスタTA2のノードNa5に接続する一端は、
メモリセル11Bのデータ端となる。
FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional memory 10.
As shown, the memory 10 is biased with a DC power supply Vdd. A plurality of memory cells (in FIG. 1, only two memory cells 11A and 11B are disclosed and represented).
And two load separation elements 12A and 12B, a sensing element SA1, two p-type metal oxide semiconductor transistors Ta1 and Ta3 as load elements, and a p-type metal oxide film transistor Ta7 as a reference element. . The memory cells 11A and 11B are metal oxide semiconductor transistors Ma each having a floating gate.
1, data is saved by Ma2, transistor TA
1 and TA2 respectively control access to the memory cell. The transistors Ma1, Ma2, TA1, T
The gates of A2 have control voltages Vma1 and Vma, respectively.
The conduction and interruption of each transistor are controlled by 2, Vd1 and Vd2. In addition to the gate, the transistor TA1 of the memory cell 11A has one end electrically connected to the transistor Ma1 and the other end serving as a data end of the memory cell 11A, and electrically connected to the node Na5 together with the load separation element 12A. Similarly, one end connected to the node Na5 of the transistor TA2 of the memory cell 11B is
It becomes the data end of the memory cell 11B.

【0004】ロード分離素子12A、12Bには、それ
ぞれインバータIva1、Iva2とp型金属酸化膜半
導体トランジスタTa5、Ta6が設けられる。ロード
素子となるp型金属酸化膜半導体トランジスタTa1、
Ta3は、マイナスのフィードバック形式で接続し、ト
ランジスタTA1のソースは、第1端として、ノードN
a1においてロード分離素子12Aと接続する。ドレイ
ンは接地端Gに接続する。トランジスタTA3のソース
は、第3端としてノードNa3においてロード分離素子
12Bと接続し、ドレインも接地端Gに接続する。セン
シング素子SA1は、差動センシング増幅器であって、
第1比較端N1aと第2比較端N2aとを有し、それぞ
れノードNa1とNa3に接続する。センシング素子S
A1は、第1比較端N1aと第2比較端N2aとの電圧
を比較して、これに応じてデータ信号Vrp1を生成す
る。フローティングゲートを有する金属酸化膜半導体ト
ランジスタTa7は参考素子とし、そのゲートは制御電
圧Vcaを受けて制御される。また、両電極は一端が電
源Vddに接続し、他端は参考端とされ、ノードNa6
においてロード分離素子12Bに接続する。
The load isolation elements 12A and 12B are provided with inverters Iva1 and Iva2 and p-type metal oxide semiconductor transistors Ta5 and Ta6, respectively. P-type metal oxide semiconductor transistor Ta1 serving as a load element,
Ta3 is connected in a negative feedback form, and the source of the transistor TA1 serves as the first end and is connected to the node N.
It is connected to the load separation element 12A at a1. The drain is connected to the ground terminal G. The source of the transistor TA3 is connected to the load separation element 12B at the node Na3 as the third end, and the drain is also connected to the ground end G. The sensing element SA1 is a differential sensing amplifier,
It has a first comparison end N1a and a second comparison end N2a, and is connected to the nodes Na1 and Na3, respectively. Sensing element S
A1 compares the voltages of the first comparison terminal N1a and the second comparison terminal N2a and generates the data signal Vrp1 in accordance with this. The metal oxide semiconductor transistor Ta7 having a floating gate serves as a reference element, and its gate is controlled by receiving the control voltage Vca. In addition, both electrodes have one end connected to the power supply Vdd and the other end serving as a reference end.
In, it is connected to the load separation element 12B.

【0005】フラッシュメモリは、ビット毎のデータを
メモリセル内のフローティングゲートを有するトランジ
スタに保存する。ビット単位のデータをメモリセルに書
き込む場合、異なる量の電荷をフローティングゲートに
注入し、該ビットがデジタル数値である「0」か、もし
くは「1」を表わす。フローティングゲートに異なる量
の電荷が注入されると、トランジスタは閾電圧が変化す
る。すなわち、ゲートのバイアスが同等の条件であって
も、フローティングゲート内の電荷の量が異なると、ト
ランジスタの導電の程度も異なり、このため異なるデー
タ電流が生成される。かかる差異によって、それぞれの
メモリセルのフローティングゲートに保存されたデータ
を読取ることができる。
A flash memory stores data for each bit in a transistor having a floating gate in a memory cell. When writing bit-wise data to a memory cell, different amounts of charge are injected into the floating gate, and the bit represents a digital value "0" or "1". The threshold voltage of the transistor changes when different amounts of charge are injected into the floating gate. That is, even under the same gate bias conditions, if the amount of charge in the floating gate is different, the degree of conductivity of the transistor is also different, so that different data currents are generated. Due to this difference, the data stored in the floating gate of each memory cell can be read.

【0006】図1に開示するように、メモリ10がメモ
リセル11Aに保存されたビットデータを読取る場合、
適宜な制御電圧Vma1によってトランジスタMA1の
ゲートでバイアスし、該ゲートを導電させてデータ電流
If1を生成する。同時に、高レベルの制御電圧Vd1
によって、トランジスタTA1を導電させ、データ電流
If1がトランジスタTA1を介して、ノードNa5に
流れるようにする。当然のことながらこの場合、メモリ
セル11B内のトランジスタTA2は、制御電圧Vd2
によって遮断され非導電状態となり、メモリセル11B
から電流がノードNa5に出力されなくなる。このた
め、メモリセル11Aに対するデータの読み出しが干渉
を受けることがなくなる。ロード分離素子12Aは、デ
ータ電流If1をノードNa1に伝送し、ロード素子と
するトランジスタTA1に注入する。トランジスタTA
1が該データ電流のバイアスを受けると、ノードNa1
において、対応する電圧を生成する。
As shown in FIG. 1, when the memory 10 reads the bit data stored in the memory cell 11A,
The gate of the transistor MA1 is biased by an appropriate control voltage Vma1, and the gate is made conductive to generate the data current If1. At the same time, the high level control voltage Vd1
Thus, the transistor TA1 is made conductive, and the data current If1 flows to the node Na5 via the transistor TA1. As a matter of course, in this case, the transistor TA2 in the memory cell 11B is controlled by the control voltage Vd2.
The memory cell 11B is cut off by the
No current is output to the node Na5. Therefore, the reading of data from the memory cell 11A is not interfered with. The load isolation element 12A transmits the data current If1 to the node Na1 and injects the data current If1 into the transistor TA1 serving as a load element. Transistor TA
1 is biased by the data current, the node Na1
At, the corresponding voltage is generated.

【0007】トランジスタMA1が導電すると同時に、
制御電圧Vcaも参考素子とされるトランジスタTA7
を導電させ、トランジスタTA7に参考電流Ir1が生
成される。該参考電流Ir1は、ロード分離素子12B
を経由して、トランジスタTA3に注入される。ロード
素子とされるトランジスタTA3は、この該参考電流の
バイアスを受けて同様にノードNa3に対応する参考電
圧を生成する。
At the same time that the transistor MA1 becomes conductive,
The transistor TA7 whose control voltage Vca is also a reference element
And a reference current Ir1 is generated in the transistor TA7. The reference current Ir1 is applied to the load separation element 12B.
Is injected into the transistor TA3 via. The transistor TA3 serving as a load element receives the bias of the reference current and similarly generates a reference voltage corresponding to the node Na3.

【0008】センシング素子SA1は、第1比較端N1
a、及び第2比較端N2aによって、ノードNa1とノ
ードNa3の電圧を比較し、対応するデータ信号Vrp
1を生成して、メモリセル11A内のデータを読取る。
The sensing element SA1 has a first comparison end N1.
a and the second comparison terminal N2a, the voltages of the nodes Na1 and Na3 are compared, and the corresponding data signal Vrp
1 is generated and the data in the memory cell 11A is read.

【0009】上述のデータ読取りの過程について、図2
を参考にして以下に詳述する。図2は、メモリ10がデ
ータを読取る場合、その過程における第1比較端N1a
と第2比較端N2aとの時間の経過に伴う電圧の変化を
表わす表である。図2の横軸は時間であって、縦軸は電
圧を表わす。曲線V(N1a)H、V(N1a)Lは第
1比較端N1aの電圧の経時的変化を表わし、曲線V
(N2a)は第2比較端N2aの電圧の経時的変化を表
わす。時点ta0に至る前において、メモリ10はデー
タの読取りを始めていない。このため、第1比較端N1
aと第2比較端N2aの電圧は、充電によって高電圧と
なる。時点ta0に至ると、トランジスタMa1、Ta
7が電流を生成し始め、それぞれ第1比較端N1aと第
2比較端N2aの電圧を下げる。上述のように、メモリ
セル11A内のトランジスタMa1のフローティングゲ
ートに保存される電荷の量が異なるため、同等の制御電
圧Vma1の制御の下にあっても生成されるデータ電流
If1は、互いに異なる。データ電流If1が大きい場
合(即ち、トランジスタMa1)の閾電圧が低い場合、
第1比較端N1aの電圧は曲線V(N1a)Hで表わす
通りになり、最終的に比較的高い定常電圧状態VaHに
至るまで下がる。逆にデータ電流If1が低い場合(即
ち、トランジスタMa1)の閾電圧が高い場合、第1比
較端N1aの電圧は点線の曲線V(N1a)Lで表わす
通りになり、最終的に比較的低い定常電圧状態VaRに
至るまで下がる。同様に、第2比較端N2aの電圧が定
常電圧状態VaRに下がる。時点ta0からta2至る
までの時間において、ロード分離素子12A、12B内
のインバータIva1、Iva2は、トランジスタTA
5とTA6を適宜にバイアスし、ノードNa1、Na3
のロード効果を軽減し、安定状態に至るまでの時間を短
縮する。両比較端の電圧は時点ta2に至り安定状態に
なると、センシング素子SA1は、両比較端の電圧差に
基づき、メモリセル11Aに保存されたデータを判断す
る。即ち、仮に第1比較端の電圧が第2比較端の電圧よ
り大きい場合は、トランジスタMA1に保存された電荷
が比較的高いデータ電流に対応することを表わし、逆
に、トランジスタMA1に保存された電荷が比較的低い
データ電流に対応することを表わす。よってセンシング
素子SA1は、メモリセル11Aに保存された数値が
「0」(例えば、比較的低いデータ電流に対応する)で
あるか、もしくは「1」(比較的高いデータ電流に対応
する)であるかを判断することができ、かつかかる判断
に基づき、データ信号Vrp1を生成する。
FIG. 2 shows the above-mentioned data reading process.
Will be described in detail below with reference to. FIG. 2 shows that when the memory 10 reads data, the first comparison terminal N1a in the process is read.
3 is a table showing changes in voltage between the second comparison terminal N2a and the second comparison terminal N2a over time. The horizontal axis of FIG. 2 represents time, and the vertical axis represents voltage. Curves V (N1a) H and V (N1a) L represent changes in the voltage of the first comparison terminal N1a with time,
(N2a) represents the change with time of the voltage of the second comparison terminal N2a. Before reaching the time point ta0, the memory 10 has not started reading data. Therefore, the first comparison end N1
The voltage of a and the second comparison terminal N2a becomes a high voltage by charging. When the time point ta0 is reached, the transistors Ma1 and Ta are
7 starts to generate current, and lowers the voltage at the first comparison terminal N1a and the second comparison terminal N2a, respectively. As described above, since the amount of charges stored in the floating gate of the transistor Ma1 in the memory cell 11A is different, the data currents If1 generated under the control of the equivalent control voltage Vma1 are different from each other. When the threshold voltage of the data current If1 is large (that is, the transistor Ma1) is low,
The voltage of the first comparison terminal N1a becomes as represented by the curve V (N1a) H, and finally decreases until reaching a relatively high steady voltage state VaH. On the contrary, when the data current If1 is low (that is, the threshold voltage is high when the transistor Ma1 is high), the voltage of the first comparison terminal N1a becomes as shown by the dotted curve V (N1a) L, and finally becomes a relatively low steady state. It goes down to the voltage state VaR. Similarly, the voltage of the second comparison terminal N2a falls to the steady voltage state VaR. In the time from time point ta0 to ta2, the inverters Iva1 and Iva2 in the load separation elements 12A and 12B are connected to the transistor TA.
5 and TA6 are appropriately biased, and nodes Na1 and Na3 are
It reduces the loading effect of and reduces the time to reach a stable state. When the voltages at both comparison terminals reach a stable state at time ta2, the sensing element SA1 determines the data stored in the memory cell 11A based on the voltage difference between both comparison terminals. That is, if the voltage at the first comparison end is higher than the voltage at the second comparison end, it means that the charge stored in the transistor MA1 corresponds to a relatively high data current, and conversely, the charge stored in the transistor MA1. Indicates that the charge corresponds to a relatively low data current. Therefore, in the sensing element SA1, the numerical value stored in the memory cell 11A is "0" (for example, corresponding to a relatively low data current) or "1" (corresponding to a relatively high data current). Can be determined, and the data signal Vrp1 is generated based on such determination.

【0010】通常フラッシュメモリには、多数のメモリ
セルが設けられ、ある程度の距離を有する導電経路を介
してノードNa1に接続し、ノードNa1には大容量の
キャパシタンスが等価として形成される。仮に一メモリ
セルのデータ電流によってノードNa1(即ち、第1比
較端N1a)の電圧を定常状態に下げようとする場合、
過渡状態の過程放電を進行させるには、例えば図2aに
開示する時点ta0から時点ta2に至る時間Taのよ
うに、かなりの時間を必要とする。
A flash memory is usually provided with a large number of memory cells and is connected to a node Na1 via a conductive path having a certain distance, and a large capacitance is equivalently formed at the node Na1. If the voltage of the node Na1 (that is, the first comparison terminal N1a) is to be lowered to the steady state by the data current of one memory cell,
It takes a considerable time for the process discharge in the transient state to proceed, for example, the time Ta from the time ta0 to the time ta2 disclosed in FIG. 2a.

【0011】従来のメモリ10は、データ読取りの過程
において、過渡状態の影響を受けやすい点が欠点の一と
して挙げられる。図2に開示するように、仮にセンシン
グ素子SA1の動作にエラーが発生し、時点ta1にお
いて電圧を比較した場合、メモリセル11Aの提供する
データ電流の高低にかかわることなくセンシング素子S
A1は、第1比較端N1aの電圧が第2比較端N2aの
電圧より高いことから、メモリセル11Aに保存された
データの判断を誤ることになる。
One of the drawbacks of the conventional memory 10 is that it is easily affected by a transient state in the process of reading data. As shown in FIG. 2, if an error occurs in the operation of the sensing element SA1 and the voltages are compared at time point ta1, the sensing element S1 is irrelevant regardless of whether the data current provided by the memory cell 11A is high or low.
Since the voltage of the first comparison terminal N1a is higher than the voltage of the second comparison terminal N2a, A1 makes a mistake in determining the data stored in the memory cell 11A.

【0012】図3は他の態様による従来のメモリ20の
回路図である。説明の便宜を図るため図3に開示する素
子とノードで、図1に開示するものと同一の作動、効
果、接続方法を有するものは同一の図番を用いて表わ
す。メモリ20は、別途等価素子24を設ける点におい
てメモリ10と異なる。等化素子24は、センシング素
子SA1の第1比較端N1aと第2比較端N2aとの間
に接続され、p型金属酸化膜半導体トランジスタTta
と、n型金属酸化膜半導体トランジスタTtbと、イン
バータIvb3とによってなる。両トランジスタTta
とTtbには、いずれもトランミッションゲートを形成
され、制御電圧Veq0にインバータIvb3を合わせ
て該トランミッションゲートのオン、オフを制御する。
該トランミッションゲートがオンとなり導電すると、ノ
ードNa1とノードNa3とを短絡させる。また該トラ
ンミッションゲートがオフとなり導電しなくなると、ノ
ードNa1とノードNa3は、等化素子を介して短絡し
なくなる。
FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional memory 20 according to another aspect. For convenience of explanation, elements and nodes disclosed in FIG. 3 having the same operation, effect, and connection method as those disclosed in FIG. 1 are represented by the same reference numerals. The memory 20 differs from the memory 10 in that an equivalent element 24 is separately provided. The equalization element 24 is connected between the first comparison end N1a and the second comparison end N2a of the sensing element SA1, and is connected to the p-type metal oxide semiconductor transistor Tta.
And an n-type metal oxide semiconductor transistor Ttb and an inverter Ivb3. Both transistors Tta
A transmission gate is formed in each of Ttb and Ttb, and the inverter Ivb3 is adjusted to the control voltage Veq0 to control ON / OFF of the transmission gate.
When the transmission gate is turned on and becomes conductive, the node Na1 and the node Na3 are short-circuited. When the transmission gate is turned off and becomes non-conductive, the node Na1 and the node Na3 are not short-circuited via the equalization element.

【0013】図3を参考にして、図4Aについて以下に
説明する。図4aはメモリ20がデータを読取る時間内
における第1比較端N1aと第2比較端N2aの電圧の
経時的変化を表わす説明図である。図示における横軸は
時間を表わし、縦軸は電圧を表わす。曲線V(N1a)
L、V(N1a)Hは、異なるデータ電流の下における
第1比較端N1aの電圧変化を表わし、曲線V(N2
b)は第2比較端N2aの電圧変化を表わす。また、図
2の例と同様に、メモリ20内のメモリセル11Aがデ
ータ電流If1を供給するものと仮定する。メモリ20
は、メモリ10と異なり、時点ta0において、メモリ
セル11Aを制御してデータ電流If1を生成させ、か
つトランジスタTA7を制御して参考電流Ir1を生成
させる場合、同時に制御電圧Veq0によって等化素子
24内のトランスミッションゲートをオンにして導電さ
せ、ノードNa1とノードNa2とを共に短路させる。
このため第1比較端N1aと第2比較端N2aとの電圧
が同等となり、同等の変化の幅で電圧を変更させる。図
2における時点ta0から時点tb1に至るまでの状態
のように、曲線V(N1a)H《及びV(N1b)L》
と、曲線V(N2b)とは時間Tb1において重なり合
う。時点tb1に至ると、制御電圧Veq0が変化し
て、等化素子24内のトランミッションゲートがオフと
なり、導電しなくなる。この場合ノードNa1とNa3
は、等化素子24を介して共に短絡することなく、電圧
は個々に変化し、最終的に定常状態となる。
Referring to FIG. 3, FIG. 4A will be described below. FIG. 4A is an explanatory diagram showing changes over time in the voltages of the first comparison end N1a and the second comparison end N2a during the time when the memory 20 reads the data. The horizontal axis in the figure represents time, and the vertical axis represents voltage. Curve V (N1a)
L and V (N1a) H represent changes in the voltage of the first comparison terminal N1a under different data currents, and curve V (N2a)
b) represents a voltage change of the second comparison terminal N2a. Further, as in the example of FIG. 2, it is assumed that the memory cell 11A in the memory 20 supplies the data current If1. Memory 20
Is different from the memory 10, when the memory cell 11A is controlled to generate the data current If1 and the transistor TA7 is controlled to generate the reference current Ir1 at the time point ta0, the control voltage Veq0 causes the equalization element 24 to simultaneously operate. The transmission gate of 1 is turned on to make the node conductive, and the node Na1 and the node Na2 are short-circuited together.
Therefore, the voltages at the first comparison end N1a and the second comparison end N2a become equal, and the voltages are changed within the same change width. As in the state from time ta0 to time tb1 in FIG. 2, the curves V (N1a) H << and V (N1b) L >>
And the curve V (N2b) overlap at time Tb1. When reaching the time point tb1, the control voltage Veq0 changes and the transmission gate in the equalization element 24 is turned off and becomes non-conductive. In this case nodes Na1 and Na3
, Without being short-circuited together via the equalizing element 24, the voltage changes individually and finally reaches a steady state.

【0014】時点tb2おいて、センシング素子SA1
は、第1比較端N1aと第2比較端N2aの電圧差によ
って、メモリセル11Aに保存されたデータが何である
かを判断することができる。即ちメモリ20は、等価素
子24を制御することによって、電圧変化の過渡的状態
の期間において第1比較端N1aと第2比較端N2aの
電圧を一致させ、メモリ10に過渡的状態におけるデー
タの判断エラーの発生を防ぐことができる。
At time tb2, the sensing element SA1
Can determine what the data stored in the memory cell 11A is based on the voltage difference between the first comparison terminal N1a and the second comparison terminal N2a. That is, the memory 20 controls the equivalent element 24 to match the voltages of the first comparison end N1a and the second comparison end N2a during the transitional state of the voltage change, and the memory 10 determines the data in the transitional state. It is possible to prevent the occurrence of errors.

【0015】センシング素子SA1が定常状態電圧Va
H、VaLと、定常状態の参考電圧VaR(図2、図4
A参照)によって、メモリセルに保存されたデータを判
断するからには、電圧VaH、VaLと電圧VaRとの
差異が大きければ大きいほどセンシング素子SA1は、
メモリセルのデータを更にはっきりと判断して読取るこ
とができ、データ読取りの余裕(margin)も大きくな
る。メモリセルは、半導体の製造工程において製造上の
不均一により多かれ少なかれ多少の差異が発生する。更
に、読取りの過程においてノイズの干渉が発生し、また
それぞれのメモリセルは、繰り返して書き込み(progra
m)、消去を行うため、電気的特性が変化することがあ
り、このためそれぞれのメモリセルに同一のデータを保
存しても供給されるデータ電流に若干の差が生じる。更
に、定常状態電圧VaH、VaLもこれに伴い差異が発
生する。メモリをレイアウトする場合、理想な定常状態
電圧VaH、VaLとVaRとの差異を大きくすれば、
より大きい余裕が得られる。したがって実際にメモリを
操作する場合、上述の理想的でない要素によって電圧V
aH、VaLがドリフトしても、メモリは正しくデータ
を読取ることができる。
The sensing element SA1 has a steady state voltage Va.
H, VaL, and the reference voltage VaR in the steady state (see FIGS. 2 and 4).
In order to determine the data stored in the memory cell according to A), the larger the difference between the voltages VaH, VaL and the voltage VaR, the more the sensing element SA1 becomes
The data in the memory cell can be more clearly determined and read, and the margin for reading data is increased. The memory cells have more or less some differences due to manufacturing non-uniformity in the semiconductor manufacturing process. In addition, noise interference occurs during the reading process, and each memory cell is repeatedly programmed (programmed).
m) Since the erasing is performed, the electrical characteristics may change, so that even if the same data is stored in each memory cell, a slight difference occurs in the supplied data current. Furthermore, the steady-state voltages VaH and VaL also differ accordingly. When laying out the memory, if the difference between the ideal steady-state voltages VaH, VaL and VaR is increased,
You can get a bigger margin. Therefore, when actually operating the memory, the voltage V
Even if aH and VaL drift, the memory can read the data correctly.

【0016】定常状態電圧VaH、VaLは、データ電
流を注入してロードとするトランジスタTA1(図1、
3参照)によって生成される。このため、メモリをレイ
アウトする場合、トランジスタTA1の特性を変更して
電圧VaH、VaLの間の差異を大きくすることができ
る。一般にデータ電流が固定された状況下にあって、ト
ランジスタTA1は比較的小さいアスペクトレチオ(as
pect ratio 即ち、W/Lratio)を具えていれば、精製さ
れる電圧VaHとVaLとの間の差異も大きくなる。
The steady-state voltages VaH and VaL are the transistors TA1 (FIG. 1, FIG.
3)). Therefore, when laying out the memory, the characteristics of the transistor TA1 can be changed to increase the difference between the voltages VaH and VaL. Generally, in a situation where the data current is fixed, the transistor TA1 has a relatively small aspect ratio (as
If the pect ratio, that is, W / L ratio) is provided, the difference between the purified voltages VaH and VaL also becomes large.

【0017】図4BはトランジスタTa1を跨ぐ電圧
(横軸)と、及びソースとドレインとの間の電流(縦
軸)の関係を表わす説明図である。仮にトランジスタT
a1がアスペクトレチオの小さいトランジスタであれ
ば、電流と電圧との関係は、曲線IV1で示す通りにな
る。仮にトランジスタTa1がアスペクトレチオの大き
いトランジスタであれば、その電流と電圧の関係は曲線
IV2で示す通りになる。上述の通りメモリセルに保存
したデータが異なると、供給されるデータ電流If1も
異なる。図4Bに開示する電流If1(H)、及び電流
If1(L)は、メモリセルが供給する二種類の異なる
電流を表わす。電流If1(H)、及びIf1(L)が
トランジスタTa1に注入されると、それぞれ定常状態
電圧VaH、VaLが生成される。曲線IV1で示すよ
うにトランジスタTA1のアスペクトレチオが比較的小
さければ、対応する二種類の定常状態電圧間の電圧差D
V1も大きくなり、かつ比較的多くの操作の余裕が得ら
れる。但し、同等の電流を注入する状況下にあって、仮
にトランジスタTA1のアスペクトレチオが比較的大き
ければ、曲線IV2に対応する定常状態電圧間の電圧差
DV2は小さくなる。
FIG. 4B is an explanatory diagram showing the relationship between the voltage across the transistor Ta1 (horizontal axis) and the current between the source and drain (vertical axis). Transistor T
If a1 is a transistor having a small aspect ratio, the relationship between the current and the voltage is as shown by the curve IV1. If the transistor Ta1 has a large aspect ratio, the relationship between the current and the voltage is as shown by the curve IV2. As described above, if the data stored in the memory cell is different, the supplied data current If1 is also different. The current If1 (H) and the current If1 (L) disclosed in FIG. 4B represent two kinds of different currents supplied by the memory cell. When the currents If1 (H) and If1 (L) are injected into the transistor Ta1, steady-state voltages VaH and VaL are generated, respectively. If the aspect ratio of the transistor TA1 is relatively small, as indicated by the curve IV1, the voltage difference D between the two corresponding steady-state voltages is
V1 also becomes large, and a relatively large number of operation margins can be obtained. However, if the aspect ratio of the transistor TA1 is relatively large under the condition of injecting the same current, the voltage difference DV2 between the steady-state voltages corresponding to the curve IV2 becomes small.

【0018】但し、当業者が熟知するようにトランジス
タTA1のアスペクトレチオを縮小すれば、トランジス
タTa1の電流駆動能力もこれに従い減少する。このた
め、読取りの過程における過渡状態の時間も長くなる。
即ち、メモリセルがデータ電流の供給を始めると、第1
比較端の電圧が低くなり、第1比較端の電圧が定常状態
に達してデータが読取られる時点に至るまで、比較的長
い時間(等価の点から言えば、ノードNa1に累積され
た電荷を放電する時間が長くなる)を必要とする。この
ため、メモリは高速でデータを読取ることができなくな
り、データアクセスの効率も低くなる。従来のメモリ1
0、もしくは20においてはロード素子(即ち、トラン
ジスタTa1)のレイアウトにおいて、上述の操作の余
裕と、読取りの高速化の両方を兼備えることができない
という問題を有する。
However, as is well known to those skilled in the art, if the aspect ratio of the transistor TA1 is reduced, the current driving capability of the transistor Ta1 is also reduced accordingly. Therefore, the time of the transient state in the reading process also becomes long.
That is, when the memory cell starts supplying the data current, the first
It takes a relatively long time until the voltage at the comparison end becomes low and the voltage at the first comparison end reaches a steady state and data is read (from an equivalent point, the charge accumulated at the node Na1 is discharged). Need more time). Therefore, the memory cannot read data at a high speed, and the efficiency of data access becomes low. Conventional memory 1
In the case of 0 or 20, the layout of the load element (that is, the transistor Ta1) has a problem that it is not possible to combine both the above-mentioned operational margin and the high-speed reading.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、操作の余
裕を増加させると共に読取りの速度を高め、データの高
速、かつ正確な読取りを行うことのできるメモリを提供
するための付加ロード素子を有するメモリ、及びこれに
関連する操作方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has an additional load element for increasing the operational margin and speed of reading, and providing a memory capable of high-speed and accurate reading of data. It is an object to provide a memory and an operation method related to the memory.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は従来
の技術に見られる欠点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、
データ端を有し、データを保存し、かつ保存されるデー
タに基づき該データ端において、データ電流を提供する
少なくも一以上のメモリセルと、第1比較端を有し、該
第1比較端が該メモリセルのデータ端に電気的に接続
し、該第1比較端の電圧と参考電流との電圧差に基づ
き、対応するデータ信号を生成するセンシング素子と、
第1端を有し、該第1端が該センシング素子の第1比較
端に電気的に接続し、該第1端に入力される電圧に基づ
いて該第1端に電圧を生成する第1ロード素子と、第2
端を有し、該第2端が該センシング素子の第1比較端に
電気的に接続してイネーブルするか、もしくは無効とな
り、イネーブルされる場合、該第2端に入力される電流
に基づき該第2端に対応する電圧を生成し、かつ異なる
入力電流に対応し異なる電圧を生成し、無効となる場
合、該第2端に対する電流の入力を中止する第2ロード
素子とを含んでなり、かつ以下に記載する特徴を具える
メモリの構造によって、課題を解決できる点に鑑み、か
かる知見に基づき本発明を完成させた。
Therefore, as a result of intensive research conducted by the present inventor in view of the drawbacks of the prior art,
A first comparison end having at least one memory cell having a data end, storing data, and providing a data current at the data end based on the stored data; A sensing element electrically connected to the data end of the memory cell and generating a corresponding data signal based on the voltage difference between the voltage at the first comparison end and the reference current;
A first end having a first end, the first end electrically connected to a first comparison end of the sensing element, and generating a voltage at the first end based on a voltage input to the first end. Load element and second
An end, the second end being electrically connected to the first comparison end of the sensing element to enable or disable, and when enabled, the second end based on the current input to the second end. A second load element for generating a voltage corresponding to the second end and for generating a different voltage corresponding to a different input current, and disabling the input of the current to the second end when disabled. In addition, the present invention has been completed based on such findings in view of the problem that can be solved by the structure of the memory having the features described below.

【0021】即ち、前記メモリは、該メモリセルがデー
タ電流を提供する場合、該第2ロード素子は先にイネー
ブルされ、該データ電流が該第1比較端を介して、該第
1ロード素子と第2ロード素子に入力され、該第2ロー
ド素子のイネーブルされる時間が所定値を超えると該第
2ロード素子は無効となり、該データ電流を該第1ロー
ド素子に入力し、かつ第2ロード素子に対する入力を中
止し、該センシング素子は、該第1比較端の電圧と該参
考電圧との電圧差に基づき該データ信号を生成して該メ
モリがメモリセルに保存されたデータを読取り、該第2
ロード素子が無効となり、該センシング素子が、該第1
比較端の電圧と該参考電圧との電圧差に基づきデータ信
号を生成する場合、該第2端の電圧が該参考電圧と実質
的に異なるように構成されることを特徴とし、かかる構
成によって本発明の課題を解決するメモリが得られる。
That is, in the memory, when the memory cell provides a data current, the second load element is enabled first, and the data current is transferred to the first load element via the first comparison terminal. When the second load element is input and the enabled time of the second load element exceeds a predetermined value, the second load element becomes invalid, the data current is input to the first load element, and the second load element is input. The input to the device is stopped, the sensing device generates the data signal based on the voltage difference between the voltage of the first comparison terminal and the reference voltage, and the memory reads the data stored in the memory cell. Second
The load element is disabled and the sensing element
When the data signal is generated based on the voltage difference between the voltage at the comparison terminal and the reference voltage, the voltage at the second terminal is configured to be substantially different from the reference voltage. A memory that solves the problems of the invention is obtained.

【0022】以下、この発明について具体的に説明す
る。
The present invention will be described in detail below.

【0023】請求項1に記載するメモリは、データ端を
有し、データを保存し、かつ保存されるデータに基づき
該データ端において、データ電流を提供する少なくも一
以上のメモリセルと、第1比較端を有し、該第1比較端
が該メモリセルのデータ端に電気的に接続し、該第1比
較端の電圧と参考電流との電圧差に基づき、対応するデ
ータ信号を生成するセンシング素子と、第1端を有し、
該第1端が該センシング素子の第1比較端に電気的に接
続し、該第1端に入力される電圧に基づいて該第1端に
電圧を生成する第1ロード素子と、第2端を有し、該第
2端が該センシング素子の第1比較端に電気的に接続し
てイネーブルするか、もしくは無効となり、イネーブル
される場合、該第2端に入力される電流に基づき該第2
端に対応する電圧を生成し、かつ異なる入力電流に対応
し異なる電圧を生成し、無効となる場合、該第2端に対
する電流の入力を中止する第2ロード素子とを含んでな
るメモリにおいて、該メモリセルがデータ電流を提供す
る場合、該第2ロード素子は先にイネーブルされ、該デ
ータ電流が該第1比較端を介して、該第1ロード素子と
第2ロード素子に入力され、該第2ロード素子のイネー
ブルされる時間が所定値を超えると該第2ロード素子は
無効となり、該データ電流を該第1ロード素子に入力
し、かつ第2ロード素子に対する入力を中止し、該セン
シング素子は、該第1比較端の電圧と該参考電圧との電
圧差に基づき該データ信号を生成して該メモリがメモリ
セルに保存されたデータを読取り、該第2ロード素子が
無効となり、該センシング素子が、該第1比較端の電圧
と該参考電圧との電圧差に基づきデータ信号を生成する
場合、該第2端の電圧が該参考電圧と実質的に異なるよ
うに構成する。
A memory according to claim 1 has a data edge, stores data, and at least one memory cell providing a data current at the data edge based on the stored data, and The first comparison end is electrically connected to the data end of the memory cell, and the corresponding data signal is generated based on the voltage difference between the voltage of the first comparison end and the reference current. A sensing element and a first end,
A first load element having a first end electrically connected to a first comparison end of the sensing element and generating a voltage at the first end based on a voltage input to the first end; and a second end And the second end is electrically connected to the first comparison end of the sensing element to enable or disable, and when enabled, the second end based on the current input to the second end. Two
A second load element for generating a voltage corresponding to the terminal and a different voltage corresponding to a different input current, and stopping the input of the current to the second terminal when it becomes invalid, If the memory cell provides a data current, the second load element is first enabled and the data current is input to the first load element and the second load element via the first comparison terminal, When the enabled time of the second load element exceeds a predetermined value, the second load element becomes invalid, the data current is input to the first load element, and the input to the second load element is stopped, and the sensing is performed. The device generates the data signal based on the voltage difference between the voltage at the first comparison terminal and the reference voltage, the memory reads the data stored in the memory cell, and the second load device becomes ineffective. Sen Ring element, when generating the data signal based on the voltage difference between the voltage and the reference voltage of the first comparison end, the voltage of the second end is configured differently to the reference voltage substantially.

【0024】請求項2に記載するメモリは、請求項1に
おけるセンシング素子に、別途第2比較端が設けられ、
該メモリは、別途参考素子と、第3ロード素子とを具
え、該参考素子は、該第2比較端に電気的に接続する参
考端を具え、該参考端に参考電流を提供し、該第3ロー
ド素子は、該第2比較端に電気的に接続する第3端を具
え、該第3端に入力される電流に基づき電圧を生成し、
該第2ロードが無効となった場合、該参考電流は該第2
比較端を介して該第3ロード素子の第3端に入力され、
該第3ロード素子が該第3端に参考電圧を生成するよう
に構成する。
According to another aspect of the memory of the present invention, the sensing element of the first aspect further includes a second comparison end.
The memory separately includes a reference element and a third load element, the reference element has a reference end electrically connected to the second comparison end, and provides a reference current to the reference end. The 3 load element includes a third end electrically connected to the second comparison end, and generates a voltage based on a current input to the third end,
When the second load is disabled, the reference current is the second current.
Is input to the third end of the third load element via the comparison end,
The third load element is configured to generate a reference voltage at the third end.

【0025】請求項3に記載するメモリは、請求項2に
おけるメモリが、該第1比較端と該第2比較端との間に
接続される等化素子を別途含み、該第2ロード素子がイ
ネーブルされると、該等化素子が該第1比較端と第2比
較端とを短絡させ、かつ該第1比較端の電圧を実質的に
該第2比較端の電圧と同等にし、該第2ロード素子が無
効となると、該等化素子によって該第1比較端が該第2
比較端と短絡しないように構成する。
According to a third aspect of the present invention, the memory according to the second aspect further includes an equalization element connected between the first comparison end and the second comparison end, and the second load element is When enabled, the equalization element shorts the first comparison end and the second comparison end and causes the voltage at the first comparison end to be substantially equal to the voltage at the second comparison end. When the second load element becomes invalid, the equalizing element causes the first comparison end to move to the second
It is configured so as not to short-circuit with the comparison end.

【0026】請求項4に記載するメモリは、請求項2に
おけるメモリが、該第2比較端に電気的に接続する第4
端を具えた第4ロード素子を別途含み、該第4ロード素
子は該第4端に入力される電流に基づき該第4端に電圧
を生成し、該第2ロード素子がイネーブルされると、該
参考電流が該第2比較端を介して該第3ロード素子と、
該第4ロード素子に入力されるように構成する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a memory according to the second aspect, wherein the memory according to the second aspect is electrically connected to the second comparison end.
A fourth load element having an end is separately included, the fourth load element generating a voltage at the fourth end based on a current input to the fourth end, and the second load element being enabled, The reference current passes through the second comparison end to the third load element,
It is configured to be input to the fourth load element.

【0027】請求項5に記載するメモリは、請求項2に
おけるメモリが該参考端と該第2比較端の間に電気的に
接続され、該参考電流を該参考端から該第2比較端に伝
送させるロード分離素子をさらに具える。
According to a fifth aspect of the present invention, the memory according to the second aspect is electrically connected between the reference end and the second comparison end, and the reference current flows from the reference end to the second comparison end. It further comprises a load separation element for transmission.

【0028】請求項6に記載するメモリは、請求項1に
おけるメモリが該データ端と該第1比較端との間に電気
的に接続された該データ電流を該データ端から該第1比
較端に伝送させるロード分離素子をさらに具える。
According to a sixth aspect of the present invention, in the memory according to the first aspect, the data current electrically connected between the data end and the first comparison end is supplied from the data end to the first comparison end. It further comprises a load separation element for transmitting to the.

【0029】請求項7に記載するメモリは、請求項1に
おけるメモリセルがフローティングゲートを有する金属
酸化膜半導体トランジスタか、ONOゲートを有する金
属酸化膜半導体トランジスタ(SONOS)か、または
マスク型リードオンリー・メモリを含む。
According to a seventh aspect of the present invention, in a memory cell according to the first aspect, the memory cell is a metal oxide semiconductor transistor having a floating gate, a metal oxide semiconductor transistor (SONOS) having an ONO gate, or a mask read-only type. Including memory.

【0030】請求項8に記載するメモリは、請求項1に
おける第1ロード素子の第1端の電圧が、該第2ロード
素子の第2端電圧と等しくなると、該第1ロード素子の
該第1端に入力される電流が、該第2ロード素子の該第
2入力端で入力される電流より小さくなるように構成す
る。
According to an eighth aspect of the present invention, in the memory according to the first aspect, when the voltage at the first end of the first load element becomes equal to the voltage at the second end of the second load element, the first load element has the second voltage. The current input to the first terminal is smaller than the current input to the second input terminal of the second load element.

【0031】請求項9に記載するメモリは、請求項1に
おけるメモリセルに保存されたデータが第1データであ
る場合、該メモリセルが第1データ電流を提供し、該メ
モリセルに保存されたデータが第2データである場合、
該メモリセルが第2データ電流を提供し、該第1ロード
素子に該第1データ電流が入力されて生成される電圧
と、該第2データ電力が入力されてから生成される電圧
との電圧差を第1電圧差とし、該第2ロード素子に該第
1データ電流が入力されてから生成される電圧と、該第
2データ電流が入力されてから生成される電圧との電圧
差を第2電圧差とし、かつ該第1電圧差が該第2電圧差
より大きくなるように構成する。
According to a ninth aspect of the present invention, when the data stored in the memory cell of the first aspect is the first data, the memory cell provides the first data current and is stored in the memory cell. If the data is the second data,
A voltage of a voltage generated by the memory cell providing a second data current, the first data current being input to the first load element, and a voltage generated after the second data power is input. The difference is defined as a first voltage difference, and a voltage difference between a voltage generated after the first data current is input to the second load element and a voltage generated after the second data current is input is expressed as a first voltage difference. The voltage difference is two, and the first voltage difference is larger than the second voltage difference.

【0032】請求項10に記載するメモリは、請求項1
における第2ロード素子がソースを有するロードトラン
ジスタと、該ソースと該第2端との間に電気的に接続す
るスイッチングトランジスタとを具え、該第2ロード素
子がイネーブルとなると、該スイッチングトランジスタ
が導電し、該スイッチングトランジスタを介して該第2
端の電流を該ソースに入力し、該第2ロード素子が無効
となると該スイッチング素子がオフとなり、該第2端の
電流が実質的に該スイッチングトランジスタを介して該
ソースに入力されないようにしないように構成する。
The memory according to claim 10 is the memory according to claim 1.
The second load element has a load transistor having a source and a switching transistor electrically connected between the source and the second end, the switching transistor being conductive when the second load element is enabled. The second transistor through the switching transistor.
The current at the end is input to the source, the switching element is turned off when the second load element is disabled, and the current at the second end is not substantially input to the source through the switching transistor. To configure.

【0033】請求項11に記載するメモリの操作方法
は、データを読取り、もしくは保存するためのメモリの
操作方法であって、該メモリは、データ端を有し、デー
タを保存し、かつ保存されるデータに基づき該データ端
において、データ電流を提供する少なくも一以上のメモ
リセルと、第1端を有し、該第1端が該データ端に電気
的に接続し、該第1端に入力される電圧に基づき該第1
端に電圧を生成する第1ロード素子と、第2端を有し、
該第2端が該第1端に電気的に接続してイネーブルする
か、もしくは無効となる第2ロード素子とを含んでな
り、該第2ロード素子がイネーブルされると、該第2ロ
ード素子は該第2端に入力される電流に基づき該第2端
に対応する電圧を生成し、かつ異なる入力電流に対応し
異なる電圧を生成し、無効となる場合、該第2端に対す
る電流の入力を中止するように構成され、該メモリの操
作方法は、該メモリセルがデータ電流を該データ端に提
供し、該第2ロード素子をイネーブルさせて該データ電
流を該第1ロード素子と該第2ロード素子とに入力し、該
第2ロード素子のイネーブルされる時間が所定値を超え
ると、該第2ロード素子が無効となり、該データ電流を
該第1ロード素子に入力して、該第2ロード素子に対す
る入力を中止し、該第1ロード素子の第1端の電圧と、
参考電圧とに基づき該メモリセルに保存されたデータを
判断するステップを含んでなり、該第2ロード素子が無
効となり、センシング素子によって該第1端の電圧と該
参考電圧との間の電圧差に基づき該メモリセルに保存さ
れたデータを判断する場合、該第2端の電圧が実質的に
該参考電圧と異なるようにする。
A method of operating a memory according to claim 11 is a method of operating a memory for reading or storing data, the memory having a data end, storing the data, and storing the data. At least one memory cell providing a data current at the data end based on the data, and a first end, the first end electrically connected to the data end, and the first end electrically connected to the first end. According to the input voltage, the first
A first load element for generating a voltage at one end, and a second end,
A second load element electrically coupled to the first end to enable or disable the second end, the second load element being enabled when the second load element is enabled. Generates a voltage corresponding to the second end based on the current input to the second end, and generates a different voltage corresponding to a different input current, and when invalid, inputs the current to the second end. And the memory cell provides a data current to the data end and enables the second load element to pass the data current to the first load element and the first load element. 2 load element, and when the enabled time of the second load element exceeds a predetermined value, the second load element becomes invalid and the data current is input to the first load element to 2 The input to the load element is stopped and the first The voltage of the first end of the over-de element,
Determining the data stored in the memory cell based on the reference voltage, disabling the second load element, and sensing the voltage difference between the voltage at the first end and the reference voltage. When the data stored in the memory cell is determined based on, the voltage at the second end is substantially different from the reference voltage.

【0034】請求項12に記載するメモリの操作方法
は、請求項11におけるメモリが参考端を具え、かつ該
参考端に参考電流を提供する参考素子と、第3端を具
え、該第3端が該参考端に接続し、該第3端に入力され
る電流に基づき該第3端に電圧を生成する第3ロード素
子とをさらに含んでなり、該第2ロード素子が無効とな
ると、該参考電流が該第3端に入力され、該第3ロード
素子が該第3端に参考電圧を生成するように構成され
る。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a method of operating a memory, wherein the memory according to the eleventh aspect includes a reference end, and a reference element for providing a reference current to the reference end, and a third end. Further comprises a third load element connected to the reference end and generating a voltage at the third end based on a current input to the third end, and when the second load element is disabled, A reference current is input to the third end, and the third load element is configured to generate a reference voltage at the third end.

【0035】請求項13に記載するメモリの操作方法
は、請求項12における第2ロード素子がイネーブルさ
れると、該第1端を第3端とを短絡させ、該第1端の電
圧を該第3端の電圧と実質的に同等となるようにし、該
第2ロード素子が無効となると、該第1端と該第3端と
が短絡しないようにするステップをさらに含む。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in a method of operating a memory, when the second load element of the twelfth aspect is enabled, the first end is short-circuited with the third end, and the voltage at the first end is reduced. The method further includes a step of making the voltage substantially equal to the voltage of the third end, and preventing the first end and the third end from being short-circuited when the second load element becomes ineffective.

【0036】請求項14に記載するメモリの操作方法
は、請求項12におけるメモリが該参考端と第3端との
間に電気的に接続され、該参考電流を該参考端から該第
3端に伝送するロード分離素子をさらに含む。
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a method of operating a memory, wherein the memory according to the twelfth aspect is electrically connected between the reference end and the third end, and the reference current flows from the reference end to the third end. And a load separation element for transmitting to the.

【0037】請求項15に記載するメモリの操作方法
は、請求項11におけるメモリが該データ端と第1端と
の間に電気的に接続され、該データ電流を該データ端か
ら第1端に伝送するロード分離素子をさらに含む。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the method of operating a memory, the memory according to the eleventh aspect is electrically connected between the data end and the first end, and the data current is transferred from the data end to the first end. The transmission further includes a load separation element.

【0038】請求項16に記載するメモリの操作方法
は、請求項11におけるメモリセルがフローティングゲ
ートを有する金属酸化膜半導体トランジスタか、ONO
ゲートを有する金属酸化膜半導体トランジスタ(SON
OS)か、またはマスク型リードオンリー・メモリを含
む。
According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided a method for operating a memory, wherein the memory cell according to the eleventh aspect is a metal oxide semiconductor transistor having a floating gate or an ONO.
Metal oxide semiconductor transistor having a gate (SON
OS) or mask type read-only memory.

【0039】請求項17に記載するメモリの操作方法
は、請求項11における第1ロード素子の第1端電圧が
前記第2ロード素子の第2端の電圧と等しい場合、該第
1ロード素子の第1端に入力された電流が、該第2ロー
ド素子の第2端に入力された電流より小さくなる。
According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided a method of operating a memory according to the eleventh aspect, wherein the first load element has a first end voltage equal to a second end voltage of the second load element. The current input to the first end is smaller than the current input to the second end of the second load element.

【0040】請求項18に記載するメモリの操作方法
は、請求項11におけるメモリセルに保存されたデータ
が第1データである場合、該メモリセルが第1データ電
流を提供し、該メモリセルに保存されたデータが第2デ
ータである場合、該メモリセルが第2データ電流を提供
し、該第1ロード素子に該第1データ電流が入力されて
生成される電圧と、該第2データ電力が入力されてから
生成される電圧との電圧差を第1電圧差とし、該第2ロ
ード素子に該第1データ電流が入力されてから生成され
る電圧と、該第2データ電流が入力されてから生成され
る電圧との電圧差を第2電圧差とし、かつ該第1電圧差
が該第2電圧差より大きくなるようにする。
The method of operating a memory according to claim 18, wherein when the data stored in the memory cell according to claim 11 is the first data, the memory cell provides a first data current to the memory cell. When the stored data is second data, the memory cell provides a second data current, the voltage generated by the first data current being input to the first load element, and the second data power. Is a voltage difference from a voltage generated after the first data current is input, and a voltage generated after the first data current is input to the second load element and the second data current are input. A voltage difference from the voltage generated thereafter is set as a second voltage difference, and the first voltage difference is set to be larger than the second voltage difference.

【0041】[0041]

【発明の実施の形態】この発明は、データを読み出す場
合、付加ロード素子を利用してメモリを一時的に加速
し、さらに該ロード素子を無効にしてデータの読み出し
感度と余裕を確保するメモリ及びその方法を提供するも
のであって、そのメモリは、少なくとも1以上のメモリ
セルと、センシング素子と、第1ロード素子と、第2ロ
ード素子とによって構成する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention relates to a memory for temporarily accelerating a memory by utilizing an additional load element when reading data, and further disabling the load element to secure data read sensitivity and a margin. The method provides the method, and the memory includes at least one or more memory cells, a sensing element, a first load element, and a second load element.

【0042】かかるメモリの構成と、その操作方法の特
徴について説明するために、具体的な実施例を挙げ、図
示を参照にして以下に詳述する。
In order to explain the structure of such a memory and the characteristics of its operating method, a specific example will be given and described in detail below with reference to the drawings.

【0043】[0043]

【実施例】図5にこの発明によるメモリ30の回路を開
示する。メモリ30は、直流電源Vddによってバイア
スする。また、複数のメモリセル図5においては、二つ
のメモリセル31A、31Bのみを開示して代表とする
と、ロード分離素子32A、32Bと、第1ロード素子
となる金属酸化膜半導体トランジスタM1と、第2ロー
ド素子36Aと、センシング素子SAと、等化素子34
と、第3ロード素子となる金属酸化膜半導体トランジス
タM3と、第4ロード素子36Bと、及び参考素子とな
る金属酸化膜半導体トランジスタM7とを有する。メモ
リセル31A、31Bはそれぞれフローティングゲート
を有する金属酸化膜半導体トランジスタMm1、Mm2
によってデータを保存する。トランジスタMA1、MA
2は、それぞれメモリセル31A、31Bに対するデー
タアクセスを制御する。トランジスタMm1、Mm2の
ゲートは、それぞれ制御電圧Vm1、Vm2によってバ
イアスを制御する。トランジスタMA1、MA2のゲー
トは、それぞれ制御電圧VA1、VA2によって制御さ
れる。また、メモリセル31Aにおいて、トランジスタ
MA1は、ゲート以外に一方の電極がトランジスタMm
1に接続し、他方の電極がメモリセル31Aの電流を出
力するデータ端となり、ノードNd1を介してロード分
離素子32AとノードN5に接続する。同様にトランジ
スタMA2の一方の電極は、トランジスタMm2に接続
し、他方の電極は、メモリセル31Bのデータ端にな
り、ノードNd2を介してノードN5に接続する。ロー
ド分離素子32A、32Bは、それぞれインバータIV
1、IV2によって金属酸化膜半導体トランジスタM
5、M6のゲートを制御する。参考素子となるトランジ
スタM7のゲートは、制御電圧Vcによって制御され、
他方の両極は電源Vddに接続し、一端が参考端とな
り、ノードN6においてロード分離素子32Bと接続
し、トランジスタM7が生成した参考電流IRを出力す
る。センシング素子SAは、差動センシング増幅器であ
って、第1比較端N1cと第2比較端N2cとを有し、
両比較端の電圧差によって、データ信号VRを生成す
る。等化素子34内においては、金属酸化膜半導体トラ
ンジスタMta、Mtbがトランミッションゲートを形
成し、制御電圧VeqとインバータIV3によって、該
トランミッションゲートのオン、オフを制御する。トラ
ンミッションゲートがオンとなり導電すると、ノードN
1(即ち、第1比較端N1c)とノードN3(即ち、第
2比較端N2c)が短絡する。逆に、等化素子内のトラ
ンミッションゲートがオフとなり、導電しない場合はノ
ードNa1とノードNa3は短絡しない。トランジスタ
M1は、第1ロード素子となり、ダイオードに接続し、
一端を第1端としてノードN1でセンシング素子SAに
接続し、他端は接地端Gに接続する。これに類似するレ
イアウトに基づき、トランジスタM3を第3ロード素子
とし、その一端を第3端としてノードN3においてセン
シング素子SAに接続し、他端は接地端Gに接続する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT FIG. 5 discloses a circuit of the memory 30 according to the present invention. The memory 30 is biased by the DC power supply Vdd. In addition, in FIG. 5 of a plurality of memory cells, when only two memory cells 31A and 31B are disclosed and represented as a representative, load separation elements 32A and 32B, a metal oxide semiconductor transistor M1 to be a first load element, and 2 load element 36A, sensing element SA, equalizing element 34
A third load element, a metal oxide semiconductor transistor M3, a fourth load element 36B, and a reference element, a metal oxide semiconductor transistor M7. The memory cells 31A and 31B are metal oxide semiconductor transistors Mm1 and Mm2 having floating gates, respectively.
Save the data by. Transistors MA1 and MA
2 controls data access to the memory cells 31A and 31B, respectively. The gates of the transistors Mm1 and Mm2 control the bias by control voltages Vm1 and Vm2, respectively. The gates of the transistors MA1 and MA2 are controlled by control voltages VA1 and VA2, respectively. In addition, in the memory cell 31A, the transistor MA1 has one electrode other than the gate, which is the transistor Mm.
1, and the other electrode serves as a data terminal for outputting the current of the memory cell 31A, and is connected to the load separation element 32A and the node N5 via the node Nd1. Similarly, one electrode of the transistor MA2 is connected to the transistor Mm2, and the other electrode is the data end of the memory cell 31B and is connected to the node N5 via the node Nd2. The load separation elements 32A and 32B are each an inverter IV.
1, IV2 by the metal oxide semiconductor transistor M
5, control the gate of M6. The gate of the transistor M7 serving as a reference element is controlled by the control voltage Vc,
The other both poles are connected to the power supply Vdd, one end serves as a reference end, is connected to the load separation element 32B at the node N6, and outputs the reference current IR generated by the transistor M7. The sensing element SA is a differential sensing amplifier and has a first comparison end N1c and a second comparison end N2c,
The data signal VR is generated according to the voltage difference between the two comparison terminals. In the equalizing element 34, the metal oxide film semiconductor transistors Mta and Mtb form a transmission gate, and the control voltage Veq and the inverter IV3 control ON / OFF of the transmission gate. When the transmission gate turns on and conducts, the node N
1 (that is, the first comparison end N1c) and the node N3 (that is, the second comparison end N2c) are short-circuited. On the contrary, when the transmission gate in the equalization element is turned off and there is no conduction, the nodes Na1 and Na3 are not short-circuited. The transistor M1 becomes the first load element and is connected to the diode,
One end is connected to the sensing element SA at the node N1 with the first end, and the other end is connected to the ground end G. Based on a layout similar to this, the transistor M3 is used as a third load element, and one end of the transistor M3 is connected to the sensing element SA at the node N3 with its third end connected to the ground end G.

【0044】この発明によるメモリ30と従来のメモリ
20は、その構造が次のように異なる。即ち、この発明
においては第1ロード素子と、第3ロード素子を有す
る。また、別途第2ロード素子36Aと第4ロード素子
36Bを設ける。第2ロード素子36Aには、金属酸化
膜半導体トランジスタMsaとM2を設け、トランジス
タMsaはスイッチングトランジスタであって、そのゲ
ートは同様に制御電圧Veqによって制御され、他の両
端は一端がトランジスタMsaに接続し、他端を第2端
とし、ノードN2においてセンシング素子SAと接続す
る。トランジスタM2はダイオードに接続してロードト
ランジスタとなり、そのソースはトランジスタMsaに
接続する。第4ロード素子にも金属酸化膜半導体トラン
ジスタMsbとM4を設ける。スイッチングトランジス
タとなるトランジスタMsbは、ゲートが同様に制御電
圧Veqによって制御され、両端の内一端がダイオード
の接続方法でトランジスタM4に接続し、他端が第4端
となり、ノードN4においてセンシング素子SAに接続
する。トランジスタM4もロードトランジスタとなり、
そのソースはトランジスタMsbに接続する。第2ロー
ド素子36AのスイッチングトランジスタMsaは、制
御電圧Veqによって制御され導電すると、電流がトラ
ンジスタMsaを経由して、ロードトランジスタM2に
流れ、ロードトランジスタM2がノードN2において電
圧を生成する。この場合、第2ロード素子36Aはイネ
ーブルされる。制御電圧Veqによってスイッチングト
ランジスタがオフとされ、第2ロード素子36Aが無効
となり、ノードN2から電流を受けることがなくなり、
ノードN2は高入力抵抗の状態となる。第4ロード素子
36Bも同様に作動する。
The structure of the memory 30 according to the present invention is different from that of the conventional memory 20 as follows. That is, the present invention has the first load element and the third load element. Further, a second load element 36A and a fourth load element 36B are separately provided. The second load element 36A is provided with metal oxide semiconductor transistors Msa and M2. The transistor Msa is a switching transistor, the gate of which is similarly controlled by the control voltage Veq, and the other ends of which are connected to the transistor Msa. Then, the other end is connected to the sensing element SA at the node N2 with the second end. The transistor M2 is connected to a diode to become a load transistor, and its source is connected to the transistor Msa. Metal oxide semiconductor transistors Msb and M4 are also provided in the fourth load element. The gate of the transistor Msb serving as a switching transistor is similarly controlled by the control voltage Veq, one end of which is connected to the transistor M4 by a diode connection method, and the other end of which is a fourth end, and is connected to the sensing element SA at the node N4. Connecting. Transistor M4 also becomes a load transistor,
Its source is connected to the transistor Msb. When the switching transistor Msa of the second load element 36A is controlled by the control voltage Veq and becomes conductive, a current flows to the load transistor M2 via the transistor Msa, and the load transistor M2 generates a voltage at the node N2. In this case, the second load element 36A is enabled. The switching transistor is turned off by the control voltage Veq, the second load element 36A becomes invalid, and no current is received from the node N2.
The node N2 is in a high input resistance state. The fourth load element 36B operates similarly.

【0045】従来のメモリと同様に、メモリ30も複数
のメモリセルを具え、それぞれのメモリセルがフローテ
ィングゲートを具えるトランジスタによって、ディジタ
ルデータに対応する電荷を保存する。同等のゲートバイ
アス下において、フローティングゲートに異なる電荷量
を有するトランジスタは、異なるデータ電流を生成す
る。データ電流によってそれぞれのロード素子で生成さ
れた電圧に基づき、センシング素子SAはメモリセルに
保存されたデータを読取ることができる。例えば、メモ
リ30がメモリセル31Aに保存されたデータを読取る
場合、制御電圧Vm1、VA1によって、それぞれメモ
リセル31AのトランジスタMm1、MA1を導電させ
る。トランジスタMm1は、フローティングゲートに保
存された電荷量に基づき、データ電流Ifを生成し、導
電したトランジスタMA1を介してデータ電流Ifがノ
ードN5に流れる。この場合、同時にメモリ30も制御
電圧VA2によってメモリセル31BのトランジスタM
A2をオフにして非導電状態として、メモリセル31A
内のデータ読取りを干渉しないようにする。
Similar to conventional memory, memory 30 also comprises a plurality of memory cells, each memory cell storing a charge corresponding to digital data by means of a transistor having a floating gate. Under equal gate bias, transistors with different amounts of charge on their floating gates generate different data currents. The sensing element SA may read the data stored in the memory cell based on the voltage generated in each load element by the data current. For example, when the memory 30 reads the data stored in the memory cell 31A, the control voltages Vm1 and VA1 cause the transistors Mm1 and MA1 of the memory cell 31A to be conductive, respectively. The transistor Mm1 generates the data current If based on the charge amount stored in the floating gate, and the data current If flows to the node N5 via the conductive transistor MA1. In this case, at the same time, the memory 30 also controls the transistor M of the memory cell 31B by the control voltage VA2.
A2 is turned off to bring the memory cell 31A into the non-conductive state.
Do not interfere with the data reading inside.

【0046】図6について、図5と併せ以下に説明す
る。図6はメモリ30のデータを読取る過程における第
1比較端N1cと第2比較端N2cの電圧の時間の経過
に伴う変化を表わす説明図である。図面の横軸は時間を
表わし、縦軸は電圧を表わす。曲線V(N1c)H、V
(N1c)Lは、第1比較端N1cの電圧の変化を表わ
し、曲線V(N2c)は第2比較端N2cの電圧の変化
を表わす。時点t0に至る前において、読取りの過程は
始まっていなく、第1比較端N1cと第2比較端N2c
の電圧は充填されて高電圧となる。時点ta0に至る
と、メモリセル31Aがデータ電流Ifを供給し、制御
電圧VcもトランジスタM7を制御して参考電流Irを
供給する。同時に、制御電圧Veqも等化素子34のト
ランミッションゲートを導電させて、ノードN1とノー
ドN3を短絡させる。この場合、同様に制御電圧Veq
の制御を受けたスイッチングトランジスタMsa、Ms
bはいずれも導電し、第2ロード素子36Aと、第4ロ
ード素子、36Bをイネーブルにする。このため、制御
電流はロード分離素子32A、32BとノードN1、N
2を介して、ロードトランジスタM2とトランジスタM
1(甚だしくは、トランジスタM3とM4に至るまで)
とに分流される。これは放電のルートを増加することと
均等の効果を有し、第1比較端N1cを第2比較端N2
cの電圧と共に高速で低下させ、図6の時点t0から時
点t1に至る時間T1に開示するように、定常状態に接
近させる。該時間T1において、ロード分離素子32
A、32B内のインバータIv1、Iv2も、それぞれ
トランジスタM5、M6のバイアスを変更させ、両トラ
ンジスタのソースとドレイン間の等価抵抗を増加させて
加速的に過渡状態の過程を進行させる。時点t1に至る
と、制御電圧Veqは電圧値を変換し、等化素子34内
のトランスミッションゲートがオフになり導電しなくな
り、同時に第2、第4ロード素子内のスイッチングトラ
ンジスタMsa、Msbも導電しなくなり、両ロード素
子が無効になる。この場合、データ電流Ifは第2ロー
ド素子36Aに流れなくなり、第1ロード素子のトラン
ジスタM1のみに流れ、データ電流Ifの大きさに基づ
き、最終的に定常電圧VH、もしくはVL(図6に開示
する)が生成される。同様に参考電流Irも第4ロード
素子36Bに流れなくなり、第3ロード素子のトランジ
スタM3のみに流れ、安定した参考電圧VRを生成す
る。
FIG. 6 will be described below in combination with FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram showing changes in the voltages of the first comparison terminal N1c and the second comparison terminal N2c with the passage of time in the process of reading the data of the memory 30. The horizontal axis of the drawing represents time, and the vertical axis represents voltage. Curve V (N1c) H, V
(N1c) L represents the change in the voltage of the first comparison terminal N1c, and the curve V (N2c) represents the change in the voltage of the second comparison terminal N2c. Before the time t0, the reading process has not started, and the first comparison end N1c and the second comparison end N2c
Is charged to a high voltage. At time point ta0, the memory cell 31A supplies the data current If, and the control voltage Vc also controls the transistor M7 to supply the reference current Ir. At the same time, the control voltage Veq also causes the transmission gate of the equalization element 34 to conduct, thereby shorting the nodes N1 and N3. In this case, similarly, the control voltage Veq
Of the switching transistors Msa and Ms under the control of
Both b are conductive and enable the second load element 36A and the fourth load element 36B. Therefore, the control current is applied to the load separation elements 32A and 32B and the nodes N1 and N.
2 through load transistor M2 and transistor M
1 (up to the transistors M3 and M4)
Will be diverted to. This has the same effect as increasing the discharge route, and the first comparison end N1c is changed to the second comparison end N2.
The voltage is rapidly decreased together with the voltage of c, and the steady state is approached as disclosed at time T1 from time t0 to time t1 in FIG. At the time T1, the load separation element 32
The inverters Iv1 and Iv2 in A and 32B also change the bias of the transistors M5 and M6, respectively, and increase the equivalent resistance between the source and drain of both transistors to accelerate the transition process. At time t1, the control voltage Veq changes its voltage value, the transmission gate in the equalizing element 34 is turned off and becomes non-conductive, and at the same time, the switching transistors Msa and Msb in the second and fourth load elements are also conductive. Both load elements become invalid. In this case, the data current If stops flowing in the second load element 36A and flows only in the transistor M1 of the first load element, and finally reaches the steady voltage VH or VL (disclosed in FIG. 6) based on the magnitude of the data current If. Is generated. Similarly, the reference current Ir also stops flowing in the fourth load element 36B, flows only in the transistor M3 of the third load element, and generates a stable reference voltage VR.

【0047】時点t2に至ると、センシング素子SA
は、第1比較端N1cと第2比較端N2cとの電圧差に
よって、メモリセル31Aに保存されたデータの内容を
判断し、対応するデータ信号Vrを生成する。
At time t2, the sensing element SA
Determines the content of the data stored in the memory cell 31A based on the voltage difference between the first comparison terminal N1c and the second comparison terminal N2c, and generates the corresponding data signal Vr.

【0048】以上をまとめると、この発明の精神はデー
タ読取りの過渡状態の過程(図6に開示する時間T1)
において付加する二つのロード素子36A、36Bをイ
ネーブルさせ、過渡状態の時間を短縮することにある。
定常状態に達する直前に第2、第4ロード素子36A、
36Bを無効にし、本来のロード素子トランジスタM1
によって第1比較端N1cの定常状態電圧を生成する。
この発明を実際に実施する場合、トランジスタM1はア
スペクトレチオの比較的小さいトランジスタを用い、ロ
ードトランジスタM2はアスペクトレチオの比較的大き
いトランジスタを用いる。時間T1において、トランジ
スタM2は抵抗が比較的小さい(トランジスタM1と比
較して)放電ルートを提供し、更にトランジスタM1が
提供する放電ルートと共に、第1比較端N1cの電圧を
高速で下降させるため、過渡状態の時間を短縮すること
ができる。
Summarizing the above, the spirit of the present invention is the process of the transient state of data reading (time T1 disclosed in FIG. 6).
The purpose is to enable the two load elements 36A and 36B added in 1 to shorten the transient state time.
Immediately before reaching the steady state, the second and fourth load elements 36A,
36B is disabled, and the original load element transistor M1
Generates a steady state voltage of the first comparison terminal N1c.
When the present invention is actually implemented, the transistor M1 uses a transistor having a relatively small aspect ratio, and the load transistor M2 uses a transistor having a relatively large aspect ratio. At time T1, the transistor M2 provides a discharge route having a relatively small resistance (compared to the transistor M1), and further lowers the voltage of the first comparison terminal N1c at a high speed together with the discharge route provided by the transistor M1. The transient time can be shortened.

【0049】時点t1の後段の時間T2(図6参照)に
至ると、第2ロード素子36Aが無効となるため、電流
を捕獲できず、完全にトランジスタM1のみでデータ電
流Ifに基づき、定常状態電圧VH、もしくは定常状態
電圧VLを生成する。上述の通り、アスペクトレチオが
比較的小さいトランジスタは、データ電流Ifに基づ
き、比較的大きな定常状態電圧を生成することができ、
メモリの操作余裕を増やすことができる。このため、こ
の発明においては、一方では過渡状態時間を短縮し、読
取りの動作を加速させることができ、一方では更に好ま
しい操作の余裕を得ることができる。仮にこの発明によ
るメモリ30のロードトランジスタM2と、従来のメモ
リ20のロードトランジスタTA1とが同様であれば、
それぞれのメモリセル、ロード分離回路も同様となり、
図6に開示する曲線V(N1B)Lは、メモリ20の第
1比較端N1bの電圧の変化を表わす曲線の一となる。
これに比して、この発明においては過渡状態が短く、操
作余裕も効率的に増加させることができる。
At time T2 (see FIG. 6) after the time point t1, the second load element 36A becomes ineffective, so that the current cannot be captured, and only the transistor M1 completely operates on the basis of the data current If to determine the steady state. The voltage VH or the steady state voltage VL is generated. As described above, a transistor having a relatively small aspect ratio can generate a relatively large steady-state voltage based on the data current If,
It is possible to increase the memory operation margin. Therefore, in the present invention, on the one hand, the transient state time can be shortened and the reading operation can be accelerated, and on the other hand, a more preferable operation margin can be obtained. If the load transistor M2 of the memory 30 according to the present invention and the load transistor TA1 of the conventional memory 20 are the same,
The same applies to each memory cell and load separation circuit,
The curve V (N1B) L disclosed in FIG. 6 is one of curves representing changes in the voltage of the first comparison terminal N1b of the memory 20.
On the other hand, in the present invention, the transient state is short and the operating margin can be efficiently increased.

【0050】図7は、この発明によるメモリ30のセン
シング素子SAにかかる回路を表わす説明図である。実
施例において、一対のトランジスタQ1、Q2は差動入
力を行い、トランジスタQ3、Q4はダイナミックロー
ドとなり、トランジスタQ5は制御電圧Viによって制
御され、バイアス用の電流供給源となる。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a circuit related to the sensing element SA of the memory 30 according to the present invention. In the embodiment, the pair of transistors Q1 and Q2 perform differential input, the transistors Q3 and Q4 serve as a dynamic load, and the transistor Q5 is controlled by the control voltage Vi to serve as a bias current supply source.

【0051】[0051]

【第2の実施例】図8は、この発明の第3の実施例によ
るメモリ40の回路を表わす説明図である。図面によれ
ば、メモリ40には、メモリセル41Aと41Bと、ロ
ード分離素子42A、及び42Bと、等化素子44と、
センシング素子Sabと、第1ロード素子となるトラン
ジスタQL1と、第3ロード素子となるトランジスタQ
L3及び第2ロード素子46Aと、第4ロード素子46
Bと、参考素子となるトランジスタQL7とを含んでな
る。等化素子44と、第2ロード素子46Aと、第4ロ
ード素子46Bは、同様に制御電圧Veq2によって制
御される。メモリ40とメモリ30は、メモリ30がメ
モリセルを電流源とし、ロード素子が電流吸収源(curr
ent sink)とする点において異なる。メモリ40はロー
ド素子を電流源とし、メモリセルを電流吸収源とする。
また、メモリ40は、データを読取る場合、先にセンシ
ング素子Sabの両比較端の電圧を低電位に至るまで放
電し、更にロード素子を介して両比較端の電圧を定常状
態電位に至るまで充電する。充電する過渡状態におい
て、等化素子が導電して両比較端を短絡させる。同時
に、第2、第4ロード素子をイネーブルさせて、低い抵
抗の充電ルートを提供することによって、充電の過渡状
態の過程を短縮する。最後に、第2、第4ロード素子
は、等化素子44がオフされることによって無効とな
り、ロード素子のトランジスタQL1、QL3によって
最終的に定常状態電圧を生成してセンシング素子Sab
に提供し、センシング素子Sabによってメモリセルに
保存されたデータの内容を判断すると共に、データ信号
VRを出力する。メモリ40の動作は、上記の説明から
分かるように、読取りの過程を短縮し、操作の余裕を増
加させる同様の特徴を具える。よって、この発明の技術
の開示を妨げないものとして、ここでは詳述しない。同
然の頃ながら、その他不揮発性メモリ(マスク型リード
オンリー・メモリ)、もしくはONOゲートを有する金
属酸化膜半導体トランジスタ(SONOS)にこの発明
の技術を応用することは、いずれもこの発明の精神に基
づくものである。言い換えれば、それぞれのメモリセル
におけるトランジスタは、上述の通りフローティングゲ
ートを有するトランジスタでもよく、または不揮発性の
保存を行うその他形態のトランジスタでもよい。また、
この発明は図5におけるロードトランジスタとなるp型
トランジスタM1〜M4についても、N型ダイオード接
続形式のトランジスタ(図8のロードトランジスタQL
1、QL3に類似する)であってもよい。同様に、図8
におけるn型トランジスタQL1、QL3及びロード素
子46A、46B内のロードトランジスタは、図5に開
示する実施例のようにp型ダイオード接続方式の金属酸
化膜半導体トランジスタを用いてもよい。
[Second Embodiment] FIG. 8 is an explanatory diagram showing a circuit of a memory 40 according to a third embodiment of the present invention. According to the drawings, memory 40 includes memory cells 41A and 41B, load isolation elements 42A and 42B, an equalization element 44,
Sensing element Sab, transistor QL1 serving as a first load element, and transistor Q serving as a third load element
L3 and the second load element 46A, and the fourth load element 46
B and a transistor QL7 serving as a reference element. The equalization element 44, the second load element 46A, and the fourth load element 46B are similarly controlled by the control voltage Veq2. In the memory 40 and the memory 30, the memory 30 uses a memory cell as a current source and the load element has a current absorption source (curr).
ent sink) is different. The memory 40 uses a load element as a current source and a memory cell as a current absorption source.
When reading data, the memory 40 first discharges the voltages at both comparison ends of the sensing element Sab to a low potential, and further charges the voltages at both comparison ends to a steady-state potential via a load element. To do. In the charging transient state, the equalization element conducts and shorts both comparison ends. At the same time, the second and fourth load elements are enabled to provide a low resistance charging route, thereby shortening the charging transient process. Finally, the second and fourth load elements are invalidated by turning off the equalization element 44, and the transistors QL1 and QL3 of the load elements finally generate a steady state voltage to sense element Sab.
And sensing the content of the data stored in the memory cell by the sensing element Sab and outputting the data signal VR. The operation of the memory 40 has similar features that shorten the reading process and increase the operational margin, as can be seen from the above description. Therefore, it will not be described in detail here as it does not hinder the disclosure of the technique of the present invention. At the same time, the application of the technology of the present invention to other non-volatile memories (mask type read only memory) or metal oxide semiconductor transistors (SONOS) having ONO gates is based on the spirit of the present invention. It is a thing. In other words, the transistor in each memory cell may be a transistor having a floating gate, as described above, or another form of non-volatile storage transistor. Also,
In the present invention, the p-type transistors M1 to M4 which are the load transistors in FIG.
1, similar to QL3). Similarly, FIG.
As the n-type transistors QL1 and QL3 and the load transistors in the load elements 46A and 46B in FIG. 5, a p-type diode connection type metal oxide semiconductor transistor may be used as in the embodiment disclosed in FIG.

【0052】従来メモリは、単一のロード素子で充放電
のルートを提供するため、読取り速度の向上と操作の余
裕を両立させることができない。これに比して、この発
明によるメモリは、ダイナミック・イネーブルの付加ロ
ード素子で、読取り過程の過渡状態における充放電ルー
トを増加し、読取りの速度を効果的に高めることができ
る。また、過渡状態の過程が終了する際に、付加ロード
素子を無効にし、アスペクトレチオの小さいトランジス
タでロードし、最終的に定常状態電圧を達成して、操作
の余裕を増加する。よって、この発明のメモリは、読取
り過程の短縮と、データ読取りの正確性を得ることがで
きる。
Since the conventional memory provides a charging / discharging route with a single load element, it is impossible to achieve both improvement in reading speed and operational margin. On the contrary, the memory according to the present invention can increase the charge / discharge route in the transient state of the read process and effectively increase the read speed with the dynamically enabled additional load element. Also, at the end of the transient process, the additional load element is disabled and loaded with a transistor with a small aspect ratio, eventually achieving a steady state voltage, increasing operating margin. Therefore, the memory of the present invention can shorten the reading process and obtain the data reading accuracy.

【0053】以上は、この発明の好ましい実施例であっ
て、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よ
って、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、
この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して
均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請
求の範囲の範囲に属するものとする。
The above is a preferred embodiment of the present invention and does not limit the scope of the present invention. Therefore, a modification or change that can be made by a person skilled in the art,
Anything made under the spirit of this invention and having an equivalent effect on this invention shall belong to the scope of the claims of this invention.

【0054】[0054]

【発明の効果】この発明によるメモリと、その操作方法
は、操作の余裕を増加させると共に読取りの速度を高
め、データの高速、かつ正確な読取りを行うことができ
る。
As described above, the memory and the operating method thereof according to the present invention can increase the operation margin and the reading speed, and can read data at high speed and accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】従来メモリの構造を表わす回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a structure of a conventional memory.

【図2】図1に開示するメモリの読取りの過程における
ノードの電圧変化のタイムシーケンスを表わす説明図で
ある。
2 is an explanatory diagram showing a time sequence of a voltage change of a node in the process of reading the memory disclosed in FIG. 1. FIG.

【図3】他の従来のメモリの構造を表わす回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing the structure of another conventional memory.

【図4A】図3に開示するメモリの読取りの過程におけ
るノードの電圧変化のタイムシーケンスを表わす説明図
である。
4A is an explanatory diagram showing a time sequence of a voltage change of a node in the process of reading the memory disclosed in FIG. 3; FIG.

【図4B】図3に開示するロード素子における電流と電
圧との関係を表わす説明図である。
FIG. 4B is an explanatory diagram illustrating a relationship between current and voltage in the load element disclosed in FIG.

【図5】この発明によるメモリの構造を表わす回路図で
ある。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a structure of a memory according to the present invention.

【図6】図5に開示するメモリの読取りの過程における
ノードの電圧変化のタイムシーケンスを表わす説明図で
ある。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a time sequence of a voltage change of a node in the process of reading the memory disclosed in FIG. 5;

【図7】実施例におけるセンシング素子の構造を表わす
回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a structure of a sensing element in an example.

【図8】第2の実施例によるメモリの構造を表わす回路
図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a structure of a memory according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、30、40 メモリ SA1、SA、Sab センシング素子 11A、11B、31A、31B、41A、41Bメモ
リセル 12A、12B、32A、32B、42A、42Bロー
ド分離素子 24、34、44 等化素子 36A、46A 第2ロード素子 36B、46B 第4ロード素子 Iva1、Iva2、Iva3、Iv1−Iv3インバ
ータ Vrp1、Vr データ信号 N1a、N1c 第1比較端 N2a、N2c 第2比較端 If1 データ電流 Ir1 参考電流 Vdd 電源 VaH、VaR、VaL、VH、VR、VL電圧 ta0、ta2、tb1、tb2、t1、t2時点 Ta、Tb1、Tb2時間 Na1、Na3、Na5、Na6、N1−N6、Nd
1、Nd2ノード Ta1、Ta3、Ta5、Ta6、Ta7、TA1、T
A2、Ma1、Ma2、Tta、Ttb、MA1、MA
2、Mm1、Mm2、M1−M7、Mta、Mtb、M
sa、Msb、Q1−Q5、QL1、QL3、QL7ト
ランジスタ V(N1b)L、V(N1b)H、V(N2b)、V(N
1c)L、V(N1c)H、V(N2c)、IV1、IV
2 曲線 Vma1、Vma2、Vd1、Vd2、Vca、Veq
0、Vm1、Vm2、VA1、VA2、Vc、Veq、
Vi、Vn1、Vn2、VD1、VD2、Veq2、V
d 制御電圧 DV1、DV2 電圧差
10, 30, 40 Memory SA1, SA, Sab Sensing element 11A, 11B, 31A, 31B, 41A, 41B Memory cell 12A, 12B, 32A, 32B, 42A, 42B Load isolation element 24, 34, 44 Equalization element 36A, 46A 2nd load element 36B, 46B 4th load element Iva1, Iva2, Iva3, Iv1-Iv3 inverter Vrp1, Vr data signal N1a, N1c 1st comparison end N2a, N2c 2nd comparison end If1 data current Ir1 reference current Vdd power supply VaH , VaR, VaL, VH, VR, VL voltage ta0, ta2, tb1, tb2, t1, t2 time point Ta, Tb1, Tb2 time Na1, Na3, Na5, Na6, N1-N6, Nd.
1, Nd2 nodes Ta1, Ta3, Ta5, Ta6, Ta7, TA1, T
A2, Ma1, Ma2, Tta, Ttb, MA1, MA
2, Mm1, Mm2, M1-M7, Mta, Mtb, M
sa, Msb, Q1-Q5, QL1, QL3, QL7 Transistors V (N1b) L, V (N1b) H, V (N2b), V (N
1c) L, V (N1c) H, V (N2c), IV1, IV
2 Curves Vma1, Vma2, Vd1, Vd2, Vca, Veq
0, Vm1, Vm2, VA1, VA2, Vc, Veq,
Vi, Vn1, Vn2, VD1, VD2, Veq2, V
d Control voltage DV1, DV2 voltage difference

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11C 17/00 634D ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (51) Int.Cl. 7 Identification Code FI Theme Coat (Reference) G11C 17/00 634D

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 データ端を有し、データを保存し、かつ
保存されるデータに基づき該データ端において、データ
電流を提供する少なくも一以上のメモリセルと、 第1比較端を有し、該第1比較端が該メモリセルのデー
タ端に電気的に接続し、該第1比較端の電圧と参考電流
との電圧差に基づき、対応するデータ信号を生成するセ
ンシング素子と、 第1端を有し、該第1端が該センシング素子の第1比較
端に電気的に接続し、該第1端に入力される電圧に基づ
いて該第1端に電圧を生成する第1ロード素子と、 第2端を有し、該第2端が該センシング素子の第1比較
端に電気的に接続してイネーブルするか、もしくは無効
となり、イネーブルされる場合、該第2端に入力される
電流に基づき該第2端に対応する電圧を生成し、かつ異
なる入力電流に対応し異なる電圧を生成し、無効となる
場合、該第2端に対する電流の入力を中止する第2ロー
ド素子とを含んでなるメモリにおいて、 該メモリセルがデータ電流を提供する場合、該第2ロー
ド素子は先にイネーブルされ、該データ電流が該第1比
較端を介して、該第1ロード素子と第2ロード素子に入
力され、該第2ロード素子のイネーブルされる時間が所
定値を超えると該第2ロード素子は無効となり、該デー
タ電流を該第1ロード素子に入力し、かつ第2ロード素
子に対する入力を中止し、該センシング素子は、該第1
比較端の電圧と該参考電圧との電圧差に基づき該データ
信号を生成して該メモリがメモリセルに保存されたデー
タを読取り、該第2ロード素子が無効となり、該センシ
ング素子が、該第1比較端の電圧と該参考電圧との電圧
差に基づきデータ信号を生成する場合、該第2端の電圧
が該参考電圧と実質的に異なるように構成することを特
徴するメモリ。
1. A first comparison terminal having at least one memory cell having a data edge, storing data, and providing a data current at the data edge based on the data to be stored, A sensing element that electrically connects the first comparison terminal to a data terminal of the memory cell and generates a corresponding data signal based on a voltage difference between the voltage of the first comparison terminal and a reference current; A first load element having a first end electrically connected to a first comparison end of the sensing element and generating a voltage at the first end based on a voltage input to the first end. , Having a second end, the second end electrically connected to the first comparison end of the sensing element to enable or disable, and the current input to the second end when enabled. Generate a voltage corresponding to the second end based on the A second load element for generating a different voltage corresponding to the current flow and discontinuing the input of the current to the second end when the voltage is disabled, in the case where the memory cell provides the data current, The second load element is first enabled, the data current is input to the first load element and the second load element via the first comparison terminal, and the enabled time of the second load element is a predetermined value. Is exceeded, the second load element becomes invalid, the data current is input to the first load element, and the input to the second load element is stopped, and the sensing element is set to the first load element.
The data signal is generated based on the voltage difference between the voltage at the comparison end and the reference voltage, the memory reads the data stored in the memory cell, the second load element is disabled, and the sensing element changes the 1. A memory, wherein when a data signal is generated based on a voltage difference between a voltage at one comparison terminal and the reference voltage, a voltage at the second terminal is configured to be substantially different from the reference voltage.
【請求項2】 前記センシング素子には、別途第2比較
端が設けられ、該メモリは、別途参考素子と、第3ロー
ド素子とを具え、 該参考素子は、該第2比較端に電気的に接続する参考端
を具え、該参考端に参考電流を提供し、 該第3ロード素子は、該第2比較端に電気的に接続する
第3端を具え、該第3端に入力される電流に基づき電圧
を生成し、 該第2ロードが無効となった場合、該参考電流は該第2
比較端を介して該第3ロード素子の第3端に入力され、
該第3ロード素子が該第3端に参考電圧を生成するよう
に構成したこと特徴する請求項1に記載のメモリ。
2. The sensing element is further provided with a second comparison end, the memory is provided with a separate reference element and a third load element, and the reference element is electrically connected to the second comparison end. A third end connected to the second reference end, the third load element electrically connected to the second comparison end, and the third load element electrically connected to the second reference end. If a voltage is generated based on the current and the second load is disabled, the reference current is the second current.
Is input to the third end of the third load element via the comparison end,
The memory of claim 1, wherein the third load element is configured to generate a reference voltage at the third end.
【請求項3】 前記メモリは、該第1比較端と該第2比
較端との間に接続される等化素子を別途含み、該第2ロ
ード素子がイネーブルされると、該等化素子が該第1比
較端と第2比較端とを短絡させ、かつ該第1比較端の電
圧を実質的に該第2比較端の電圧と同等にし、 該第2ロード素子が無効となると、該等化素子によって
該第1比較端が該第2比較端と短絡しないように構成す
ることを特徴する請求項2に記載のメモリ。
3. The memory further includes an equalization element connected between the first comparison end and the second comparison end, and the equalization element is activated when the second load element is enabled. When the first comparison end and the second comparison end are short-circuited and the voltage at the first comparison end is made substantially equal to the voltage at the second comparison end, and the second load element is disabled, the 3. The memory according to claim 2, wherein the memory element is configured to prevent the first comparison end from short-circuiting with the second comparison end.
【請求項4】 前記メモリは、該第2比較端に電気的に
接続する第4端を具えた第4ロード素子を別途含み、該
第4ロード素子は該第4端に入力される電流に基づき該
第4端に電圧を生成し、 該第2ロード素子がイネーブルされると、該参考電流が
該第2比較端を介して該第3ロード素子と、該第4ロー
ド素子に入力されるように構成することを特徴する請求
項2に記載のメモリ。
4. The memory further includes a fourth load element having a fourth end electrically connected to the second comparison end, the fourth load element being adapted to receive a current input to the fourth end. When the second load element is enabled, the reference current is input to the third load element and the fourth load element via the second comparison terminal. The memory according to claim 2, which is configured as follows.
【請求項5】 前記メモリは、該参考端と該第2比較端
の間に電気的に接続され、該参考電流を該参考端から該
第2比較端に伝送させるロード分離素子をさらに具える
ことを特徴とする請求項2に記載のメモリ。
5. The memory further comprises a load separation element electrically connected between the reference end and the second comparison end and transmitting the reference current from the reference end to the second comparison end. The memory according to claim 2, wherein:
【請求項6】 前記メモリは、該データ端と該第1比較
端との間に電気的に接続された該データ電流を該データ
端から該第1比較端に伝送させるロード分離素子をさら
に具えることを特徴とする請求項1に記載のメモリ。
6. The memory further comprises a load separation element electrically connected between the data end and the first comparison end for transmitting the data current from the data end to the first comparison end. The memory according to claim 1, wherein the memory is a memory.
【請求項7】 前記メモリセルは、フローティングゲー
トを有する金属酸化膜半導体トランジスタか、ONOゲ
ートを有する金属酸化膜半導体トランジスタ(SONO
S)か、またはマスク型リードオンリー・メモリを含む
ことを特徴とする請求項1に記載のメモリ。
7. The memory cell is a metal oxide semiconductor transistor having a floating gate or a metal oxide semiconductor transistor (SONO) having an ONO gate.
The memory of claim 1, including S) or a masked read-only memory.
【請求項8】 前記第1ロード素子の第1端の電圧が、
該第2ロード素子の第2端電圧と等しくなると、該第1
ロード素子の該第1端に入力される電流が、該第2ロー
ド素子の該第2入力端で入力される電流より小さくなる
ように構成することを特徴する請求項1に記載のメモ
リ。
8. The voltage at the first end of the first load element is
When it becomes equal to the second end voltage of the second load element, the first
The memory according to claim 1, wherein the current input to the first end of the load element is smaller than the current input to the second input end of the second load element.
【請求項9】 前記メモリセルに保存されたデータが第
1データである場合、該メモリセルが第1データ電流を
提供し、 該メモリセルに保存されたデータが第2データである場
合、該メモリセルが第2データ電流を提供し、 該第1ロード素子に該第1データ電流が入力されて生成
される電圧と、該第2データ電力が入力されてから生成
される電圧との電圧差を第1電圧差とし、 該第2ロード素子に該第1データ電流が入力されてから
生成される電圧と、該第2データ電流が入力されてから
生成される電圧との電圧差を第2電圧差とし、かつ該第
1電圧差が該第2電圧差より大きくなるように構成する
ことを特徴とする請求項1に記載のメモリ。
9. If the data stored in the memory cell is first data, the memory cell provides a first data current, and the data stored in the memory cell is second data. A voltage difference between a voltage generated by the memory cell providing a second data current, the first data current input to the first load element, and a voltage generated after the second data power is input. Is a first voltage difference, and a voltage difference between a voltage generated after the first data current is input to the second load element and a voltage generated after the second data current is input is a second voltage difference. 2. The memory according to claim 1, wherein the memory is configured to have a voltage difference, and the first voltage difference is larger than the second voltage difference.
【請求項10】 前記第2ロード素子は、ソースを有す
るロードトランジスタと、該ソースと該第2端との間に
電気的に接続するスイッチングトランジスタとを具え、 該第2ロード素子がイネーブルとなると、該スイッチン
グトランジスタが導電し、該スイッチングトランジスタ
を介して該第2端の電流を該ソースに入力し、該第2ロ
ード素子が無効となると該スイッチング素子がオフとな
り、該第2端の電流が実質的に該スイッチングトランジ
スタを介して該ソースに入力されないようにしないよう
に構成することを特徴とする請求項1に記載のメモリ。
10. The second load element comprises a load transistor having a source and a switching transistor electrically connected between the source and the second end, wherein the second load element is enabled. , The switching transistor is conductive, the current at the second end is input to the source through the switching transistor, and when the second load element is disabled, the switching element is turned off and the current at the second end is 2. The memory according to claim 1, wherein the memory is configured so as not to be substantially inputted to the source via the switching transistor.
【請求項11】 データを読取り、もしくは保存するた
めのメモリの操作方法であって、 該メモリは、データ端を有し、データを保存し、かつ保
存されるデータに基づき該データ端において、データ電
流を提供する少なくも一以上のメモリセルと、 第1端を有し、該第1端が該データ端に電気的に接続
し、該第1端に入力される電圧に基づき該第1端に電圧
を生成する第1ロード素子と、 第2端を有し、該第2端が該第1端に電気的に接続して
イネーブルするか、もしくは無効となる第2ロード素子
とを含んでなり、 該第2ロード素子がイネーブルされると、該第2ロード
素子は該第2端に入力される電流に基づき該第2端に対
応する電圧を生成し、かつ異なる入力電流に対応し異な
る電圧を生成し、無効となる場合、該第2端に対する電
流の入力を中止するように構成され、 該メモリの操作方法は、該メモリセルがデータ電流を該
データ端に提供し、 該第2ロード素子をイネーブルさせて該データ電流を該
第1ロード素子と該第2ロード素子とに入力し、 該第2ロード素子のイネーブルされる時間が所定値を超
えると、該第2ロード素子が無効となり、該データ電流
を該第1ロード素子に入力して、該第2ロード素子に対
する入力を中止し、 該第1ロード素子の第1端の電圧と、参考電圧とに基づ
き該メモリセルに保存されたデータを判断するステップ
を含んでなり、 該第2ロード素子が無効となり、センシング素子によっ
て該第1端の電圧と該参考電圧との間の電圧差に基づき
該メモリセルに保存されたデータを判断する場合、該第
2端の電圧が実質的に該参考電圧と異なるようにするこ
とを特徴とするメモリの操作方法。
11. A method of operating a memory for reading or storing data, the memory having a data end, storing the data, and storing the data at the data end based on the stored data. At least one memory cell providing a current, and a first end, the first end electrically connected to the data end, and the first end based on a voltage input to the first end. And a second load element having a second end, the second end electrically connected to the first end to enable or disable the first load element. When the second load element is enabled, the second load element generates a voltage corresponding to the second end based on the current input to the second end, and is different corresponding to a different input current. If a voltage is generated and becomes invalid, the The method of operating the memory is configured such that the memory cell provides a data current to the data end and enables the second load element to transfer the data current to the first load element. When the second load element is input to the second load element and the enabled time of the second load element exceeds a predetermined value, the second load element is invalidated and the data current is input to the first load element. The step of stopping the input to the second load element and determining the data stored in the memory cell based on the voltage at the first end of the first load element and the reference voltage. Becomes invalid and the sensing element determines the data stored in the memory cell based on the voltage difference between the voltage at the first end and the reference voltage, the voltage at the second end is substantially equal to the reference voltage. To be different from the voltage Operation method of a memory, characterized by.
【請求項12】 前記メモリは、参考端を具え、かつ該
参考端に参考電流を提供する参考素子と、 第3端を具え、該第3端が該参考端に接続し、該第3端
に入力される電流に基づき該第3端に電圧を生成する第
3ロード素子とをさらに含んでなり、 該第2ロード素子が無効となると、該参考電流が該第3
端に入力され、該第3ロード素子が該第3端に参考電圧
を生成するように構成されることを特徴とする請求項1
1に記載のメモリの操作方法。
12. The memory comprises a reference element having a reference end and providing a reference current to the reference end, and a third end, the third end connected to the reference end, and the third end. A third load element that generates a voltage at the third end based on a current input to the third load element, and when the second load element is disabled, the reference current becomes the third load element.
The third load element is configured to generate a reference voltage at the third end by inputting to the end.
1. A method for operating a memory according to 1.
【請求項13】 前記第2ロード素子がイネーブルされ
ると、該第1端を第3端とを短絡させ、該第1端の電圧
を該第3端の電圧と実質的に同等となるようにし、 該第2ロード素子が無効となると、該第1端と該第3端
とが短絡しないようにするステップをさらに含むことを
特徴とする請求項12に記載のメモリの操作方法。
13. When the second load element is enabled, the first end is shorted to the third end so that the voltage at the first end is substantially equal to the voltage at the third end. 13. The method of operating a memory according to claim 12, further comprising the step of preventing the first end and the third end from being short-circuited when the second load element becomes ineffective.
【請求項14】 前記メモリは、該参考端と第3端との
間に電気的に接続され、該参考電流を該参考端から該第
3端に伝送するロード分離素子をさらに含むことを特徴
とする請求項12に記載のメモリの操作方法。
14. The memory further comprises a load separation element electrically connected between the reference end and the third end and transmitting the reference current from the reference end to the third end. The method of operating a memory according to claim 12.
【請求項15】 前記メモリは、該データ端と第1端と
の間に電気的に接続され、該データ電流を該データ端か
ら第1端に伝送するロード分離素子をさらに含むことを
特徴とする請求項11に記載のメモリの操作方法。
15. The memory further comprises a load separation element electrically connected between the data end and the first end and transmitting the data current from the data end to the first end. The method for operating a memory according to claim 11, wherein
【請求項16】 前記メモリセルは、フローティングゲ
ートを有する金属酸化膜半導体トランジスタか、ONO
ゲートを有する金属酸化膜半導体トランジスタ(SON
OS)か、またはマスク型リードオンリー・メモリを含
むことを特徴とする請求項11に記載のメモリの操作方
法。
16. The memory cell is a metal oxide semiconductor transistor having a floating gate or an ONO.
Metal oxide semiconductor transistor having a gate (SON
12. The method for operating a memory according to claim 11, further comprising an OS) or a mask type read only memory.
【請求項17】 前記第1ロード素子の第1端電圧が前
記第2ロード素子の第2端の電圧と等しい場合、該第1
ロード素子の第1端に入力された電流が、該第2ロード
素子の第2端に入力された電流より小さくなることを特
徴とする請求項11に記載のメモリの操作方法。
17. If the first end voltage of the first load element is equal to the second end voltage of the second load element, the first end voltage is equal to the first end voltage.
12. The method of operating a memory according to claim 11, wherein the current input to the first end of the load element is smaller than the current input to the second end of the second load element.
【請求項18】 前記メモリセルに保存されたデータが
第1データである場合、該メモリセルが第1データ電流
を提供し、 該メモリセルに保存されたデータが第2データである場
合、該メモリセルが第2データ電流を提供し、 該第1ロード素子に該第1データ電流が入力されて生成
される電圧と、該第2データ電力が入力されてから生成
される電圧との電圧差を第1電圧差とし、 該第2ロード素子に該第1データ電流が入力されてから
生成される電圧と、該第2データ電流が入力されてから
生成される電圧との電圧差を第2電圧差とし、かつ該第
1電圧差が該第2電圧差より大きくなるようにすること
を特徴する請求項11に記載のメモリの操作方法。
18. If the data stored in the memory cell is first data, the memory cell provides a first data current, and if the data stored in the memory cell is second data, the data is stored in the memory cell. A voltage difference between a voltage generated by the memory cell providing a second data current, the first data current input to the first load element, and a voltage generated after the second data power is input. Is a first voltage difference, and a voltage difference between a voltage generated after the first data current is input to the second load element and a voltage generated after the second data current is input is a second voltage difference. 12. The method of operating a memory according to claim 11, wherein the voltage difference is used, and the first voltage difference is larger than the second voltage difference.
JP2002296618A 2002-04-11 2002-10-09 Memory for two-stage sensing amplifier with additional load element Pending JP2003317492A (en)

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